Thiết kế bộ bảo mật điện thoại, chương 12

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

110
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đioe là một linh kiện bán dẫn có hai cực và cấu tạo bởi một lớp dẫn N và một lớp dẫn P. Trong lớp dẫn N chứa nhiều điện tử và trong lớp dẫn P chứa nhiều lỗ trống và gọi là các hạt mang điện tự do. Ở giữa nó tồn tại một lớp tiếp giáp PN và có một điện áp khuếch tán. Điện áp này ngăn cản các hạt mang điện tự do qua lại vì thế mà Đioe không dẫn. Qua việc đặt thêm điện áp bên ngoài, tác dụng cản trở sẽ tăng lên...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế bộ bảo mật điện thoại, chương 12

Chương 12: PHUÏ LUÏC I. DIODE: 1. Khaùi nieäm: Diode laø moät linh kieän baùn daãn coù hai cöïc vaø caáu taïo bôûi moät lôùp daãn N vaø moät lôùp daãn P. Trong lôùp daãn N chöùa nhieàu ñieän töû vaø trong lôùp daãn P chöùa nhieàu loã troáng vaø goïi laø caùc haït mang ñieän töï do. ÔÛ giöõa noù toàn taïi moät lôùp tieáp giaùp PN vaø coù moät ñieän aùp khueách taùn. Ñieän aùp naøy ngaên caûn caùc haït mang ñieän töï do qua laïi vì theá maø Diode khoâng daãn. Qua vieäc ñaët theâm ñieän aùp beân ngoaøi, taùc duïng caûn trôû seõ taêng leân hoaëc maát ñi. Caáu taïo vaø kí hieäu: P N A K 2. Ñaëc tính Voân – Ampe: ID (mA IS VR VD(V) V VDmax Phaân cöïc thuaän:
Khi ñöôïc phaân cöïc thuaän ta thaáy Diode chæ baét ñaàu daãn khi ñieän aùp phaân cöïc lôùn hôn V. V : ñieän aùp ngöôõng V = 0,1V  0,3V ( Ge ) 0,6V  0,8V ( Si ) Ñieän trôû ñoäng: rd = VD /  ID b) Phaân cöïc nghòch: Khi phaân cöïc ngöôïc Diode roài taêng ñieän theá VDC töø 0V leân theo trò soá aâm chæ coù doøng ræ IS ñi qua Diode. Neáu taêng cao möùc ñieän aùp nghòch thì doøng ñieän ræ qua Diode taêng leân raát lôùn seõ laøm hö Diode. Theo cheá taïo: Si : IS = nA Ge: IS = A 3. Caùc thoâng soá kyõ thuaät: V vaø VDmax Doøng ñieän thaän cöïc ñaïi IFmax Doøng ñieän baõo hoøa nghòch IS Ñieän theá nghòch cöïc ñaïi VRmax Maõ soá Chaát IFmax IS Vrmax 1N4004 Si 1A 5A 500V 1N4007 Si 1A 5A 1000V 1N5408 Si 3A 5A 1000V II. LED (Light Emitting Diode): Led laø moät linh kieän baùn daãn thuoäc nhoùm ñieän quang (bieán ñoåi naêng löôïng ñieän thaønh aùnh saùng) hoaït ñoäng döïa treân hieän töôïng taùi hôïp böùc xaï töùc
laø hieän töôïng phoùng ra caùc photon khi coù taùi hôïp tröïc tieáp giöõa ñieän töû vaø loã troáng. Led goàm moät lôùp chuyeån tieáp P-N cheá taïo baèng chaát baùn daãn ñaëc bieät nhö GaAS. Tuøy thuoäc vaøo chaát baùn daãn maø aùnh saùng phaùt ra coù maøu khaùc nhau. Led coù ñieän theá phaân cöïc thuaän cao hôn Diode naén ñieän nhöng ñieän theá phaân cöïc ngöôïc cöïc ñaïi thöôøng khoâng cao. Phaân cöïc thuaän : Led ñoû : VD = 1,4V  1,8V Led vaøng : VD = 2V  2,5V Led xanh laù : VD = 2V  2,8V ID = 5mA  20mA (thöôøng choïn 10mA) Kí hieäu: A K Led thöôøng ñöôïc duøng trong caùc maïch baùo hieäu, chæ thò traïng thaùi nhö baùo nguoàn, traïng thaùi thuaän hay nghòch. III. BOÄ GHEÙP QUANG:(OPTO – Couple) 1. Khaùi nieäm: Boä gheùp quang ñôn giaûn bao goàm 1Diode loaïi GaAS phaùt ra tia hoàng ngoaïi vaø 1 transistor quang (phototransistor) ñöôïc gheùp chung trong cuøng 1 voû. Moâi tröôøng heïp naèm xen keõ giöõa 2 linh kieän vaø moâi tröôøng truyeàn aùnh saùng. Kí hieäu: 2. Cô cheá hoaït ñoäng: Khi coù doøng ñieän thuaän chaïy qua Diode thì Diode phaùt ra böùc xaï hoàng ngoaïi vôùi chieàu daøi soùng khoaûng 900nm. Naêng löôïng böùc xaï naøy ñöôïc
chieáu leân maët cuûa phototransistor hay chieáu giaùn tieáp qua moät moâi tröôøng daãn quang. Ñaàu tieân tín hieäu ñieän ñöôïc phaàn phaùt (Led hoàng ngoaïi) trong boä gheùp quang bieán thaønh tín hieäu aùnh saùng. Sau ñoù tín hieäu aùnh saùng ñöôïc phaàn nhaän (phototransistor) bieán laïi thaønh tín hieäu ñieän. IV. SCR (Silicon Controlled Rectifier) 1. Caáu taïo: SCR goàm coù 4 lôùp baùn daãn khaùc loaïi P-N gheùp noái tieáp nhau vaø ñöôïc noái ra ba chaân. A : anod (cöïc döông) K : katod (cöïc aâm) G : gate (cöïc cöûa) A K G 2. Nguyeân lí hoaït ñoäng: Ñaëc tuyeán Voân-Ampe cuûa SCR. IA IG2 IG1 IH IG = 0 VBR VBO VAK Khi cöïc G coù VA = 0 thì SCR khoâng daãn ñieän, doøng qua laø IA = 0, VAK VCC Tuy nhieân khi taêng ñieän theá nguoàn VCC leân möùc ñuû lôùn laøm ñieän theá VAK taêng theo ñeán ñieän theá ngaäp VBO (breakover) thì ñieän theá VAK giaûm
xuoáng gioáng nhö Diode vaø doøng IA taêng nhanh. Luùc naøy SCR ôû traïng thaùi daãn ñieän. Doøng ñieän öùng vôùi luùc ñieän theá VAK giaûm nhanh goïi laø doøng ñieän duy trì IH(holding). Sau ñoù ñaëc tính SCR gioáng nhö moät Diode naén ñieän. SCR coù theå daãn ñieän vôùi ñieän theá VAk thaáp hôn nhieàu so vôùi VBO khi coù moät xung doøng IG kích vaøo cöïc G vaø ñaây chính laø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa SCR. 3. Caùc thoâng soá kyõ thuaät: Khi söû duïng SCR phaûi bieát caùc thoâng soá kyõ thuaät quan troïng ñeå traùnh laøm hö SCR do duøng sai hoaëc vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp: - Doøng ñieän thuaân cöïc ñaïi IAmax - Ñieän theá ngöôïc cöïc ñaïi VBR - Doøng ñieän kích cöïc G cöïc tieåu IGmin - Thôøi gian môû SCR - Thôøi gian taét - Ñieän aùp daãn thuaän IV. THAÏCH ANH: Thaïch anh laø moät loaïi muoái keát tinh thaønh hình 6 maët. Neáu chuùng ta caét noù theo moät phöông vò goùc xaùc ñònh chuùng ta seõ thu ñöôïc nhöõng mieáng thaïch anh khaùc nhau (daïng troøn, vuoâng daøi,…) keá ñoù ta maï leân hai maët thaïch anh moät lôùp kim loaïi vaø gaén caùc ñieän cöïc ñeå hình thaønh caùc boä dao ñoäng thaïch anh. Thaïch anh coù ñaëc tính laø khi chòu kích thích bôûi 1 ñieän tröôøng thì bò bieán daïng sinh ra dao ñoäng cô hoïc ngöôïc laïi khi chòu kích thích dao ñoäng cô hoïc thì sinh ra ñieän tröôøng ñoù chính laø hieäu öùng aùp ñieän. Sô ñoà töông ñöông cuûa thaïch anh: Lq Cp Cq rq
Lq ,Cq :phuï thuoäc vaøo kích thöôùc hình hoïc cuûa thaïch anh caùch caét khoái thaïch anh rq :toån hao cuûa mieáng thaïch anh Cp :ñieän dung giaù ñôõ (C cuûa hai mieáng kim loaïi hoaëc bao goàm caû C taïp taùn cuûa maïch ngoaøi). Do ñoù tính oån ñònh cuûa Cp keùm Trong thöïc teá do rp baèng vaøi chuïc  raát nhoû neân khi tính toaùn ngöôøi ta thöôøng boû qua vaø coi gaàn ñuùng rp  0. Khi ñoù trôû khaùng töông ñöông cuûa thaïch anh ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:    j  Lq  1  1  j C q  j cq  2 Lq C q  1 Zq  X q     j 1  j  Lq  1   C q  C p   2 Lq C q C p  j C q j C p Döïa vaøo bieåu thöùc Zq ta thaáy thaïch anh coù 2 taàn soá coäng höôûng: - Taàn soá coäng höôûng noái tieáp fq öùng vôùi Zq = 0 - Taàn soá coäng höôûng song song fq öùng vôùi Zq =  Caùc tính chaát cuûa thaïch anh: - Heä soá phaåm chaát cao : Q = 104  106 - Tyû soá Lq / Cq raát lôùn, do ñoù trôû khaùng töông ñöông cuûa thaïch anh RK = Lq / Cqrq raát lôùn - Ñoä oån ñònh taàn soá cuûa thaïch anh raát cao - Ñoä beàn cô hoïc cao - Ít chòu aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä, ñoä aåm